解答题已知函数f(x)=-2x2+(a+3)x+1-2a,g(x)=x(1-2x)+a,其中a∈R.
(1)若函数f(x)是偶函数,求函数f(x)在区间[-1,3]上的最小值;
(2)用函数的单调性的定义证明:当a=-2时,f(x)在区间上为减函数;
(3)当x∈[-1,3],函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象上方,求实数a的取值范围.
网友回答
解:(1)函数f(x)是偶函数
∴f(x)=f(-x),即:-2x2+(a+3)x+1-2a=-2x2-(a+3)x+1-2a
∴a=-3
则f(x)=-2x2+7
∴对称轴为x=0
∴最小值f(3)=-11
(2)∵a=-2
∴f(x)=-2x2+x+5
设x1<x2 ,x1、x2∈
f(x1)-f(x2)=-2x12+x1+5+2x22-x2-5=(x2-x1)[2(x1+x2)-1]
∵x1<x2 ,∴x2>x1
∵x1、x2∈∴2(x1+x2)>1∴2(x1+x2)-1>0
∴f(x1)-f(x2)>0 即f(x1)>f(x2)
∴当a=-2时,f(x)在区间上为减函数.
(3)由题意得-2x2+(a+3)x+1-2a>x(1-2x)+a在[-1,3]上恒成立.即(a+2)x+1-3a>0在[-1,3]上恒成立.
设h(x)=(a+2)x+1-3a,
①若a>-2,该函数是增函数,只需f(-1)>0即可,
则f(-1)=-4a-1>0,解得a<-,所以-2<a<-;
②若a<-2,该函数是减函数,只需f(3)>0即可,
则f(3)=7>0,,所以a<-2满足;
③若a=-2,则该函数是y=7,它总在x轴上方,所以a=-2满足要求.
故a的取值范围是a<.解析分析:(1)根据偶函数的定义f(x)=f(-x),求出a的值和函数解析式,进而求出最小值;(2)先设x1<x2 ,x1、x2∈,推出f(x1)>f(x2),从而可以证明结论;(3)首先由题意得出(a+2)x+1-3a>0在[-1,3]上恒成立.转化成求函数h(x)=(a+2)x+1-3a的最小值,要采取分类讨论次函数的斜率与单调性的关系,求出a的取值范围.点评:本题考查了函数的单调性、奇偶性等知识,综合性强,第三问是一次函数的斜率与单调性的关系,同时考查分类讨论的思想方法.